JPH0455071B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 紫外レーザを手術対象たる組織上に投影して
角膜切開手術を行うレーザ手術装置であつて、直
線軸機構に固定され、長さ及び幅が調節可能なス
リツト４が前記レーザ光の光路上に配置され、前
記スリツトと手術対象たる組織との間に、レーザ
光を光軸５に対して偏向させるための光学的回転
機構１が配置され、前記光学的回転機構１は、２
つの部分１′，１″で構成されたプリズムで、入光
面Ｅと、出光面Ａと、３つの反射面Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３と、２つの部分の固定部に透過面Ｄ１，Ｄ２
とを有し、各面Ａ，Ｅ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｄ
１，Ｄ２の角度は光軸５に対して、出光面Ａ及び
入光面Ｅはそれぞれ90度、反射面Ｒ１及び反射面
Ｒ３はそれぞれ22.5度、反射面Ｒ２は平行、透過
面Ｄ１及び透過面Ｄ２はそれぞれ45度に設定され
ていることを特徴とするレーザー手術装置。

２ 前記スリツト４が、２つの集光機構２，３の
間に配置され、遠隔集光機構を形成する請求の範
囲１記載のレーザー手術装置。

３ 前記光学的回転機構１が、光学的集光機構
２，３の間に配置される請求の範囲２記載のレー
ザー手術装置。

４ 像形成機構が手術する組織上にスリツト像を
同調できる請求の範囲１，２又は３記載のレーザ
ー手術装置。

５ 前記像形成機構はスリツトランプで、そのス
リツトは同時にレーザーのためのスリツト４を構
成し非可視部の波長の光、例えば紫外レーザー光
を作る請求の範囲４記載のレーザー手術装置。

技術的分野 本発明はレーザー手術に係わる装置についての
ものであり、請求の範囲１の前書きのとおり、特
にレーザー、特に紫外レーザー光を用いた角膜切
開のためのレーザー手術装置である。

〓既存の技術 とくに波長193nmのアルゴン／フツ素励起レー
ザーは角膜手術に適することが、たとえば
Stephen L.Trokelの研究報告“励起レーザーに
よる手術”（American Journal of
Ophthalmology，vol.96，pp710−715，1983）な
どにより良く知られている。このような手術は、
例えば特別な切開パターンを用い異常な角膜湾曲
の摘出などを目的とするものである。

他の波長のレーザー例えばr.f.レーザーについ
ての報告も公開されており、これらも角膜切開術
に適するものである。

同様な効果は他の波長のレーザーでも得ること
ができ、これについては使用波長に関する研究報
告を参照することができる。

例えば上記研究報告に記述されている既知の角
膜切開装置、また請求の範囲１の前書きに記述し
た装置は、必要な“切開パターン”を紫外線透過
可能域に持つマスクを持つものである。このマス
クは手術する目のすぐ前に置かれ、紫外レーザー
光がこれに照射される。

請求の範囲１の前置きに示す既存の装置はその
構成上多くの欠点を持つものである。

レーザー光は希望する“切開パターン”が位置
されるダイアフラムに平行に投射されねばならな
い。切開パターンは照射域の微小な部分を占める
だけなのでレーザー光のパワーの微小な部分のみ
が手術に使用されるだけである。

本発明の開示 このように本発明の問題点としてはレーザー手
術、特に角膜切開に関する装置で、そのレーザー
のパワーの大部分が手術に利用される装置に関す
る。この問題の解決とさらなる開発については請
求の範囲に開示する。

本発明の原理によれば、完全な希望する切開パ
ターンをもたらすマスクの代わりに手術中レーザ
ー光に対し光軸に変化なくその長さと幅にのみ変
化のある単スリツトが使用される。スリツトに続
き光学的回転機構が用意され、例えば手術する角
膜の如き組織の上にスリツト像を位置ずける。レ
ーザーはこれでスリツトのみを照射するので、そ
の角度を持つ光軸は変化なく限定された範囲おい
て長さ及び幅のみが変化するので、実質的にレー
ザー光のパワーを完全に手術に利用できる。非常
に複雑な切開パターン、例えば星形のパターンの
場合、星の腕先それぞれに適切に照射されねばな
らないが、明らかに各照射過程ごとに強力なパワ
ーが利用できるので既存の装置に比べて術時間が
短縮され、切開パターンはダイアフラムにおいて
高吸収の又は高反射損失のレーザーで完全な照射
が行われる。

請求の範囲１において光学的回転機構はドーブ
プリズム又はオツクスレープリズムのような既存
のプリズムである。しかしながら請求の範囲１に
開示の回転プリズムを利用することは大きな利点
をもたらす。このプリズムの場合すべての高透過
面は光軸に対し右回転角で界面、境面その他での
スリツト像への干渉がないからである。

特に角膜手術の場合、その手術すべき組織は平
面でなく典型的な高度の湾曲面で、スリツト像を
視野深度の深い像として手術する組織に投影でき
る本発明による回転機構を光学系と共に利用する
と大きな利点が得られる。驚くべきことに、その
ような装置は２つの正の光学系でその間にスリツ
トが配置されてそれが手術する組織の上に投影さ
れるようになつている簡単な遠隔集光機構で構成
できることが明らかになつた。この光学的回転機
構はまた遠隔集光機構を構成する２つの集光機構
の間に配置でき、またこの２つの集光機構に続い
て配置することができる。この２つの正の光学系
の間に配置できるというこは短いコンパクトな構
成にできる利点がある。

請求の範囲の内の１つによる本発明にかかわる
ものは常に眼検査器具、例えば検眼鏡又はスリツ
トランプの如きものと統合可能である。スリツト
ランプとの統合の場合、もしもレーザー光が眼の
上に望遠ブラケツトで投影されるならば、例えば
実際のスリツトランプ又は望遠ブラケツトに固定
できる。スリツトランプで反射させる装置はアル
ゴンレーザーで既に提案されているが、本発明で
ネオジミユーム／YAGレーザーを提案する。こ
の既知の光路案内機構は励起レーザー又は他の波
長、例えばr.f.レーザーの如きレーザーを持つ装
置として使用でき、また被覆反射面と比べ反射損
失がより少ない溶融石英プリズムですべての偏向
機能を構成することで大きな利点を持つものとな
る。

本発明の請求の範囲の内の１つによる装置は、
同時に特許申請したものに開示の装置と統合でき
る。本装置においてはそのスリツトランプはピポ
ツト回転せず代わりに単純に直線的に作動するよ
うにされ又顎支持具も移動可能とされる。本装置
においてはレーザー光を反射させるに必要とする
反射面の数を特に少なくでき、これによりレーザ
ー光の大部分を特に手術に利用できる。レーザー
光を案内するのに使用する鏡の数を減らすことは
回転プリズムによる損失を補償するものとなる。

本請求の範囲の１つにかかわる装置は既存の技
術の場合に比べより多くのレーザー光の力を実際
の手術に利用できる利点がある。本発明によりも
たらされるスリツトの照明、それは軸方向に固定
されるものであるが、ビーム形成機構無しの励起
レーザーはすでに延長した断面を持つという事実
に裏付けされ、これにより同調方式でスリツトを
照射するレーザー光の断面は例えば遠隔集光機構
又はシリンダーレンズなど簡単な方法で作りだす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

本発明による装置につき１枚の横断面の図面に
より以下に例示的に説明する。

本発明の実施法 図面は正のパワーをもつ２つの光学系２，３の
間に置かれた回転プリズム１を示す。光学系２と
回転プリズム１の間にスリツト４が置かれ、その
角度を持つ軸は図にはない励起レーザーのレーザ
ー光５に対し変化なく、その長さ及び幅は必要に
応じて調節できるスリツト４が用意されている。

レンズ２及び３は遠隔集光機構を形成しその焦
点距離はそれらの光学的空間距離と等しい。

２つの正の光学系２及び３による遠隔集光機構
の結果、レーザー光５のコヒーレントと共にスリ
ツト４は手術する組織上に深い視野の像を作る。
例えば光学系２の焦点距離が約200ミリ、光学系
３の焦点距離が約50乃至100ミリの場合、数ミリ
メートルの視野深度が得られ、角膜の最高湾曲部
分でも最高の受容性をもつてスリツト像を受容で
きる。

ここで強調することは、２つの正の光学系２及
び３からなる遠隔集光機構と共にレーザー光のコ
ヒーレントを通してこのような深い視野が得られ
ることである。

例えばスリツト像を投影する際にスリツトラン
プの光の如き非コヒーレント光でスリツトを照射
することは、コヒーレント光で照射する際に得ら
れる深度の深い視野で像を形成できない。

光学的回転機構１は２つの部分１′及び１″から
構成される。部分１′は右回転角でレーザー光５
に対し入口面Ｅを持ち、反射面Ｒ１及びＲ２、ま
た光透過面Ｄを持ち、これらを通じ光はプリズム
の部分１′に入る。反射面Ｒ１は図面に示す方向
にレーザー光５に対しプリズムの正面、即ち光軸
に対し角度22.5度でで偏向され、反射面Ｒ２は光
軸に平行する。透過面Ｄ１は図面で示す方向に45
度の光軸を形成する。

回転プリズムの部分１″は入光面Ｄ２、反射面
３及び出光面Ａを持ち、それは光軸に対し正角で
ある。入光面Ｄ２は面Ｄ１と平行し反射面Ｒ３は
光軸５に対し図面にみるように22.5度の角度を持
つ。

面Ｄ１とＤ２の間には空間があり光学的に接触
されているがセメント固定はされていない。

このプリズムは多くの利点を持つ。既存のオツ
クスレープリズムと比べ反射面Ｒ２はセメント固
定面その他で妨害されず、そのためスリツト像へ
の妨害がない。これにもかかわらず本発明に提示
するプリズムは製造が容易である。

以上に本発明による装置の例示を行つた。固定
軸又は位置決め機構を持つスリツトを用い、その
像が光学的回転機構により手術する組織に投影さ
れる本発明にかかわる原理は多数の部分的修正が
可能となる。

通常光学的回転機構は投影機構なしで使用で
き、高い光受容性が不要で手術する組織があまり
湾曲していない場合は高い視野のスリツト像が得
られる。

深い視野のために２つの集光機構を持つ上記の
投影機構を使用するときは光学的回転機構を第２
の集光機構の後ろに配置できる。

例示する図面は光学系２及び３を簡単なレンズ
で示してある。しかし通常これらの光学系をいく
つかのレンズで構成することも、また周辺でのエ
ネルギーの損失なしに同調的にスリツトを照射す
るようにレーザー光の光断面に影響を与えるよう
に設計を追加することもできる。

これに加えスリツトの周辺域での損失をできる
だけ減らすように励起レーザーの卵形断面を拡大
する特別な方法を採用することもできる。

本発明の装置により紫外レーザー光と同じ光路
に可視光を投影できる観測及び軸調整機構を追加
することも可能であり、これにより手術する組織
上のスリツト像の位置を光学的に確認できるもの
とすることができる。本発明の装置がスリツトラ
ンプに組込まれた形でこの観測機構を具体化でき
る。同様に例えば可視部で作用するヘリウム／ネ
オンレーザーの如き第２のレーザーを設置するこ
とも可能である。

光学系２及び３は例えばCaF₂及びSiO₂で構成
される紫外色消しレンズで組立てられねばならな
い。

角度を持つ直線軸機構に対し固定のスリツトを
照明するための紫外励起レーザーの卵形光を利用
するという基本原理に基礎を置き、種々な光学機
械、特に検眼鏡、スリツトランプ機構及び同様の
ものの如き眼検査装置に手術する組織上のスリツ
ト像を光学的に回転させるように本発明の装置を
統合することができる。

同様に例えば約３ミリマイクロの波長を持つr.
f.レーザーのような他のレーザーを使用すること
もできる。